本发明专利技术提供了一种呼吸检测装置，具有体积小、功耗低、精度高的优点。本发明专利技术包括壳体和可伸缩带，其目的是提供一种根据呼吸时胸腹部产生的周期性变化，记录和检测呼吸频率和幅值的装置。所述壳体的内部安装有光电传感器。所述的伸缩带穿过壳体，有弹性的一侧安装有条纹带，有弹性的另一侧与壳体固定。所述的条纹带位于壳体内部，其穿过所述光电传感器中间并留一定的间隙。通过拉伸所述伸缩带，所述条纹带与光电传感器之间产生相对运动，从而得到移动的位移量。因为所输出的结果只与条纹带移动的位置有关，所以其抗干扰能力强。伸缩带长度可调，可满足不同人群需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种呼吸检测装置，尤其是一种呼吸频率和幅度检测装置
技术介绍
呼吸是生理检测中的一个重要参数，能够对其进行非接触、动态的检测，在睡眠疾病诊断、临床监护、心血管系统的反馈调节等各个研究领域都有其重要的研究价值，从而在现代监护技术中，呼吸频率检测是其重要组成部分。呼吸的检测有很多种方法，常用的检测方法有:1、压力法2、温感法3、阻抗法；常使用到的传感器包括:电阻应变式传感器，温度传感器，流量传感器，电容式传感器等，但这些呼吸检测方法在一定程度上都存在某些缺点。第一种方法主要使用的是电阻应变式传感器，通过检测人体呼吸过程中，利用呼吸气时胸腹部产生的形变，而应变式传感器可以检测到这种形变从而检测到呼吸信号，但电阻应变式传感器中的电阻太小，则所需驱动电流太大，造成应变片发热产生的温度过高，输出的信号发生零点漂移明显，从而使设计的调零电路复杂化；而电阻太大会消减对外界的抗电磁干扰能力；第二种方法主要是利用温度传感器采集鼻腔或空腔内外的呼吸温度差转换为电量输出的方法，但传感器要与人体皮肤接触，往往会给人带来不适，并由于对外界环境温度敏感，从而使检测结果受外界影响过高；第三种方法主要是通过胸腹部变化时引起的阻抗变化实现对呼吸信号的检测，但一般需要在人体皮肤上贴电极片，相对比较麻烦并且精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于结合光电传感技术和生物医学技术，设计出一种可穿戴式动态呼吸检测装置，是一种可根据胸腹部的周期性变化检测呼吸频率和幅值的装置。本专利技术的呼吸检测装置包括壳体和伸缩带，所述壳体内部安装有光电传感器，所述伸缩带穿过壳体，所述的伸缩带有弹性的一侧安装有条纹带；所述条纹带和有弹性段的伸缩带位于所述壳体内部，条纹带二侧分别正对着光源发射器和光电检测器，并分别保持一定的间隙；通过拉伸所述伸缩带，使得所述条纹带与光电传感器之间发生相对运动，从而得到移动的位移量。本专利技术所公开的装置，在使用时，将伸缩带缠绕使用者的腹部或胸部一周。应当适度调节伸缩带的松紧，使得安装有光电传感器的壳体紧密接触使用者的腹部或胸部。由于使用者呼吸时腹部或者胸部发生起伏变化，即拉伸或放松所述伸缩带必然会带动条纹带发生位移。当条纹带相对于光电传感器移动时，光源发射端产生的平行光穿过条纹带投影在光电检测器上，会形成大致按正弦规律分布的明暗相间的叠栅光条纹；明暗相间的叠栅光条纹通过光电检测器中的光敏二极管，使光信号转化成电脉冲信号；光敏二极管分成二组，一组正对着条纹膜片的透光面，一组正对着条纹膜片的暗光面；通过放大比较集成电路，从二个输出端分别得到二组相位相差90度的电脉冲信号。通过单片机处理模块对二组电脉冲信号放大、整形、辨向和累加计数产生数字信号输出，从而可以得到条纹带相对于光电传感器移动的位移量，并可判断条纹带相对于光电传感器的移动方向。再通过信号分析处理模块获得使用者呼吸频率和幅值的准确数值，所述信号分析处理模块为智能终端，即具有蓝牙通讯功能的智能手机或电脑。本专利技术采用的是光电传感器，其输出的结果只与条纹带相对于条纹膜片移动时形成的明暗叠栅光条纹数有关，可以很大程度上减少外界环境的干扰，提高呼吸检测的准确率。同时本专利技术体积小，使用方便，性能稳定，抗电磁干扰，可以使用具有调节型的插扣式伸缩带，有利于不同人群使用。【附图说明】本专利技术的装置可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。图1为本专利技术提供的一种呼吸检测装置的结构示意图； 图2为本专利技术壳体内伸缩带的结构示意图； 图3为本专利技术提供的一种呼吸检测装置的壳体结构示意图； 图4为本专利技术使用的光电传感器工作原理示意图； 图5为本专利技术总体系统设计结构框图； 图6为本专利技术单片机数据采集和处理的流程原理框图； 图中:1.伸缩带，2.固定点，3.壳体，4.连接点，5.条纹带，6.光电传感器，6-1.光源发射器，6-2.光电检测器，7.条形孔，8.夹槽，9.电路板，10.有弹性伸缩带，11.发光二极管，12.透镜，13.光敏二极管，14.比较集成电路，15.条纹膜片，16.插扣。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术进行详细说明:在图1中，一种呼吸检测装置，包括壳体(3)、伸缩带(I)和所述壳体(3)内部安装的光电传感器(6);所述伸缩带⑴穿过壳体(3)，所述伸缩带⑴中间连接有条纹带(5)并呈扁平状；所述条纹带(5)位于壳体(3)内部，穿过光电传感器(6)正中间；通过拉伸所述伸缩带(I)，使得条纹带(5)在光电传感器(6)中间移动；为便于不同人群使用，壳体外部伸缩带⑴由具有可调型插扣(16)连接；在使用时，将本实施例的呼吸检测装置系于使用者的腹部或者胸部。调整伸缩带(I)的松紧度，使得不管使用者呼气还是吸气，壳体(3)都能够贴在使用者的腹部或者胸部。在系于使用者的腹部情况下，当使用者吸气时，腹腔扩张，相当于拉伸了伸缩带(I);当使用者吸气时，腹腔收缩，之前被拉伸的伸缩带(I)恢复原来的状态。反之，在系于使用者的胸部情况下，当使用者呼吸气时，胸腔起伏动作与腹腔相反。由于本装置的结构，在使用者呼吸之间，伸缩带(I)必然会带动条纹带(5)作周期性的往复运动，导致穿过所述光电传感器出)中的产生的明暗叠栅光条纹数发生变化。在图1所示实施例中，位于所述壳体(3)内部、所述有弹性伸缩带(10)通过固定点(2)与壳体(3)固定连接，而其余部分的伸缩带(I)不具有弹性或弹性较小。从而在使用的时候，当腹部或者胸部随着呼吸而起伏时，由于腹部或者胸部产生的拉伸作用，使伸缩带(I)也产生水平方向的拉伸力，使得与伸缩带(I)和有弹性伸缩带(10)相连接的条纹带(5)会水平方向往复运动。在系于使用者的腹部情况下，当吸气时，由于腹部会向外扩张，从而使伸缩带(I)向右拉伸，所述条纹带(5)会水平向右移动，直到达到吸气时腹部扩大的最大值。当呼气的时候，由于腹部的收缩使所述有弹性伸缩带(10)的弹力作用下，伸缩带(I)水平向左收缩，所述条纹带(5)会水平向左移动，直到达到呼气时腹部收缩的最小值。在上述过程中，所述条纹带(5)往复运动一次表征了呼吸一次，所述条纹带(5)往复运动的位移量表征了呼吸的强弱，所述条纹带(5)往复运动的周期时间表征了呼吸一次所需时间。反之，在系于使用者的胸部情况下，当使用者呼吸气时，胸腔起伏动作与腹腔相反。参见图2和图3，为了增加所述条纹带(5)与光电传感器(6)之间发生相对运动的位移幅度，所述伸缩带(I)通过固定点(2)与壳体(3)固定连接，使得在所述壳体(3)内部的伸缩带分成三部分，第一部分为有弹性伸缩带(10)，第二部分为条纹带(5)，第三部分为无弹性伸缩带(I)。所述有弹性伸缩带(10)和无弹性伸缩带(I)分别在条纹带(5) 二端，通过连接点(4)连接在一起。进一步，为了防止条纹带(5)在进行水平方向移动的时候，受到垂直方向移动干扰；所述壳体(3)内的有弹性伸缩带(10)和无弹性伸缩带(I)分别用夹槽(8)上下卡住并保持一定的间隙，保证伸缩带能顺利水平方向拉伸。壳体(3)的一端与有弹性伸缩带(10)固定并封闭；一端开有条形孔(7)，使得壳体(3)外部的伸缩带⑴只可以单向拉伸。在图4所示实施例中，所述的光电传感器(6)包括光源发射器(6-1)和光电检测器(6-2)，二者正对并本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种呼吸检测装置，其特征包括：包括壳体(3)、伸缩带(1)和所述壳体(3)的内部安装有光电传感器(6)，所述伸缩带(1)穿过壳体(3)呈扁平状，所述伸缩带(1)中间连接有条纹带(5)；所述条纹带(5)位于壳体(3)内部，所述条纹带(5)呈扁平状，穿过光电传感器(6)正中间；通过拉伸所述伸缩带(1)，使得条纹带(5)在光电传感器(6)中间移动；壳体(3)外部伸缩带(1)由插扣(16)连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄绍岚，徐维超，杨其宇，周子健，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。